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电阻率是半导体材料最重要的特性参数之一,通过对其测量,可以掌握样品中杂质浓度的分布情况。因此,在半导体工业中,必须快速、准确地对硅晶圆片电阻率进行测量和分档。
本文首先详细分析了四探针电阻率测试原理,在比较了几种测试方法的基础上,确立了矩形四探针法,与国内厂家现在普遍采用的直线四探针法相比,用矩形四探针法可以获得更小的测量微区,而且其游移偏差也小于直线四探针测量所产生的偏差。
在此基础之上,将直流四探针测试方法与嵌入式系统相结合,设计出数字化智能四探针电阻率测试仪,详细说明了各部分电路的组成及功能,以及相应的软件设计。该系统依据直流四探针法原理,采用由16位单片机MSP430控制的高稳定度可编程恒流源电路和低温漂、低噪声可编程放大器电路,以及自动量程转换电路等部分构成测量回路,使得该仪器能够自动识别待测样品的电阻率,并根据电阻率大小自动切换量程,既可以独立工作,又可以通过RS-232接口与PC机通信,大大提高了该测试仪的数据处理能力和测量精度,而且操作十分方便高效。该测试仪有较高的实用价值和发展前景。